نیتروژن مایع یا Liquid Nitrogen که به اختصار LN2 نامیده می شود. فرم مایع گاز نیتروژن خالص می باشد. نیتروژن مایع در اثر تقطیر جزء به جزء هوا بدست می آید و عموما در کارخانه های تولید گازهایی نظیر CO2 و O2 تولید می شود. این مایع بی رنگ، بدون بو و دارای چگالی 807Kg/m3 (حدودا 20% سبکتر از آب در حجم برابر) می باشد.
شما در این مطلب میخوانید.
با توجه به دمای بسیار پایین و اینکه با کمترین تماسی با جسم گرمتر دمای آن از -196 تجاوز خواهد کرد. برای نگهداری و حمل و نقل آن باید از هرگونه تماس آن با اجسام دیگر ممانعت به عمل آورد. این جسم حتی می تواند هوا باشد، هوای عادی تقریبا 220 درجه سانتی گراد گرم تر از نیتروژن مایع می باشد. با این تفاسیر تنها راه حل استفاده از تانک های مخصوص حمل نیتروژن مایع می باشد که دارای جداره خلاء هستند. و برخورد با فضای اطراف را تقریبا به صفر می رسانند. این تانک ها بسیار گران قیمت بوده و بسیار حساس و آسیب پذیر هستند. این تانک ها می توانند. بسته به طراحی خود و عوامل دیگر از چند ساعت تا حتی یک سال نیتروژن مایع را نگهداری کنند.
در حوزه پزشکی برای انجام طیف گسترده ای از آزمایش ها، از LN2 یا نیتروژن مایع استفاده می شود. که متداول ترین آنها شامل آزمایشگاه های شیمی و فیزیک، فناوری نانو، طراحی تراشه های رایانه ای و تحقیقات تولید و کرایوتوب می باشد. در حال حاضر از نیتروژن مایع در حوزه بهداشت و درمان برای مراقبت های بهداشتی مربوط به پوست، معالجه سرطان پوست و همچنین تحقیقات سلول های بنیادی استفاده فراوانی می شود.
نیتروژن مایع یا ازت مایع که حالت مایع گاز نیتروژن خالص می باشد یکی از پرکاربردترین مایعات کرایوژنیک (مایعاتی که نقطه جوش کمتر 150- درجه سانتی گراد یا 238- درجه فارنهایت دارند) است که همواره به عنوان یک گازمایع باید در درجه حرارت بسیار کم نگهداری شود.
از آنجایی که ازت مایع، در دمای ۱۹۶- درجه سانتیگراد (320- درجه فارنهایت) به جوش می آید، می تواند در هنگام کار خطرات بسیاری از جمله سوختگی شدید و به دلیل انجماد فوری، صدمات جدی تری را ایجاد نماید. ازت مایع علاوه بر ایجاد خطرات فیزیولوژیکی فوق، خطرات جسمی بسیاری را نیز به همراه دارد. به همین جهت لازم است تا مصرف کنندگان خطرات ناشی از استفاده این ماده را بشناسند. و با رعایت نکات ایمنی، ضمن کنترل شرایط، با خیال راحت از این مواد شیمیایی آزمایشگاهی استفاده نمایند، چرا که کوچکترین اشتباه، می تواند به آسیبی جدی و حتی مرگ منجر شود که از خطرات استفاده ازنیتروژن مایع می توان به موارد زیر اشاره کرد:
صدمات ناشی از استفاده نیتروژن مایع شامل خطرات فیزیولوژیکی و جسمی می شود که این خطرات خود به دو دسته اصلی تقسیم می شود:
باید توجه داشت که در هنگام استفاده از ازت مایع، این ماده می تواند با نشت تصادفی یا تماس با کرایوژن (خنک کننده) بسیار سرد، خیلی سریع بافت را منجمد کند و آن را از بین ببرد. به همین دلیل باید در هنگام استفاده از ازت مایع از تماس مستقیم با آن جلوگیری نمایید.
با توجه به خصوصیات LN2، از دیگر خطرات ناشی از استفاده این ماده می توان به جابجایی اکسیژن و احتمال آسپیراسیون (اختلالی است که در صورت استنشاق ماده ای خارجی در داخل ریه و نای روی می دهد.) اشاره کرد، چرا که مقدار بسیار کمی از این مایع می تواند به حجم بسیار زیادی از گاز تبدیل شود.ضمنا عدم تشخیص این گاز به دلیل خاصیت بی بو و بی رنگ، می تواند وضعیت را بسیار دشوار کند.
قبل از کار با ازت مایع، جواهرات و ساعت های فلزی را از دست و مچ خود جدا کنید. در صورت قرارگرفتن در معرض مایعات کرایوژنیک یا گازهای جوش آور، جواهرات می توانند به پوست منجمد شوند.
استفاده از عینک ایمنی به منظور محافظت از چشمان خود در مواقع استفاده. از ازت مایع یا نمونه هایی که اخیراً از دمای کرایوژن برداشته میگردد.
همچنین در صورت کار با موارد زیر، حتما باید از محافظ کامل صورت استفاده نمایید.
الف) هنگام ریختن کرایوژن ب) برای نقل و انتقال مواد خطرناک ج) در صورتی که مایع در یک ظرف باز قرار داشته باشد. (که به احتمال زیاد حباب ایجاد می کند.)
استفاده از پیش بند کریوژن هنگام کار بانیتروژن مایع
سعی کنید با پوشیدن پیراهن های آستین بلند. شلوار بلند (دامن)، روپوش آزمایشگاهی، کفش چرمی مناسب (بدون کفش ورزشی) و دستکش ها، از پوست خود در برابر خطرات احتمالی محافظت کنید.
بخشی از مهمترین مصارف نیتروژن مایع می توان به وارد زیر اشاره کرد :
برای منجمد کردن و حمل مواد غذایی به عنوان یک مایع خنک کننده. در بسیاری از صنایع و تولیدات. در سرما درمانی برای ازبین بردن. ضایعات پوستی ناخوشایند. برای ذخیره سازی سلول دردمای پایین برای کارهای آزمایشگاهی. برای حفظ نمونه های بافتی از جراحی ها ی انجام نموده برای مطالعات آینده. محافظ مواد درقبال قرارگرفتن در معرض اکسیژن. در دوربین های نجومی. پاییت آوردن درجه حرارات ابر رسانا ها و سیستم های غول پیکرکه به درجه حرارت بالا می رسند
از دیگر نیازهای مهم نیتروژن مایع و ازت مایع در مصارف صنعتی که موارد بسایری را شامل میشود ، می توان به استفاده از این مایع ها به صورت متداولی در محیط های آزمایشگاهی و برودت شناسی اشاره کرد.
یک تانک ازت مایع برای نگه داشتن هر چیزی به صورت منجمد برای یک مدت طولانی، یا به طور کلی به عنوان یک انتقال دهنده برای ازت مایع، می تواند بسیار مفید باشد. شما هم چنین می توانید انتظار دیدن مخزن ازت مایع در بیمارستان ها را داشته باشید.
ازت مایع یک نگه دارنده ی برودتی برای بسیاری از مواد انسانی نظیر خون و نطفه است. هر بیمارستانی از تانک ازت مایع برای ذخیره سازی تخمک ها، نطفه، خون و حتی اعضای بدنی اهدا نموده استفاده می کند . در حقیقت، بیمارستان ممکن است بزرگترین مصرف کننده ی مخزن های ازت مایع باشند .
از دیگر کاربردهای گاز نیتروژن مایع میتوان بهعنوان خنک کننده در صنایع مختلف و همچنین کاربردهای پزشکی (به عنوان مثال حذف ضایعات پوستی) اشاره نمود.
( بین 44/320- درجه فارنهایت تا 346- درجه فارنهایت ). در دمای کمتر از 63 درجه کلوین، نیتروژن یخ می زند و تبدیل به جامد می شود. بالاتر از دمای 2/77 درجه کلوین، نیتروژن می جوشد و تبدیل به گاز می گردد. تا زمانی که نیتروژن مایع از اتمسفر بدست می آید، آن ارزان و به ندرت یخچالی می باشد.
هنگامی که ظرفی بطور مناسبی از هوای محیط ایزوله شود، نیتروژن مایع می تواند ذخیره و حمل شود. ( به عنوان مثال در تانک ازت). دما در 77 درجه کلوین همراه با جوشیدن آهسته نیتروژن مایع که نتیجه آن نیتروژن می باشد، ثابت نگه داشته می شود.
کاربردهای گاز ازت یا نیتروژن بیشترین عنصر جو کره زمین ...
بیشتر بخوانیداز N2 در موارد پزشکی گرقته تا صنعت و باد ...
بیشتر بخوانید